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文 献 综 述引言冷凝器的锥壳问题，对于内压锥壳[1]，在内力的作用下，由于结构局部的不连续性，在锥壳与筒体的连接处出现应力最大的点，且变化梯度很大，其主要表现为弯曲应力，属于一次应力与二次应力的叠加，具有明显局限性。
对于外压锥壳[2]，在外载荷的作用下，锥壳与筒体的连接处受到向内的横推力，因此在锥壳与筒体的连接处很有可能会失稳。
1.1锥壳屈曲的国内外研究A.Berkovits等人[3]利用细致的试验技术，对无筋圆锥壳在轴压、扭转和内外压力共同作用下的屈曲相互作用曲线族进行了试验研究，通过在同一铝合金壳体上进行了多次反复的屈曲试验，损伤不明显，得到了可靠的相互作用曲线，给出了组合加载试验结果，并与线性理论进行了比较，试验结果表明，压缩-扭转-压力加载的相互作用曲线是由压缩压力、扭转压力和压缩-拉伸行为的叠加来定义的。
WU Lei等人[4]利用层状壳理论，对具有幂律分布材料特性的多层薄壁锥壳在轴向载荷和侧压力作用下的弹性屈曲问题进行了研究，并研究了圆锥壳在轴向和横向载荷作用下的屈曲行为，数值计算结果表明，通过同时优化材料和几何参数（相对厚度，相对刚度和锥角）来获得更大的承载能力是可能的。
Hong-Ling Ye，Wei-Wei Wang等人[5]基于独立连续映射方法，建立了具有线性屈曲约束的拓扑优化模型，使板/壳结构权值最小，复合指数函数(CEF)选为过滤功能元素重量，元素刚度矩阵和几何刚度矩阵，识别设计变量，实现设计变量的变化过程从离散到连续和离散，将屈曲约束近似化为基于泰勒展开和滤波函数的显式公式。
将优化模型转化为对偶规划，并用对偶序列二次规划算法求解，最后，以功率函数和CEF为滤波函数的三个数值例子进行了分析和讨论，证明了该方法的可行性和有效性。
后来Hong-Ling Ye等人[6]又采用独立连续映射的方法研究了正交各向异性材料板壳拓扑优化的屈曲问题，以结构质量为目标，以屈曲临界荷载为约束条件，引入复合指数函数(CEF)和幂函数(PF)作为滤波函数来识别单元质量、单元刚度矩阵和单元几何刚度矩阵，推导了正交各向异性材料刚度的滤波函数，最后，利用二次序列二次规划(DSQP)算法和具有两个不同滤波函数(CEF和PF)的全局收敛移动渐近算法求解最优模型，结果表明，DSQP圆筒或锥壳加强圈圆筒组合截面所需的惯性矩，以确定锥 壳的厚度；当不作为支撑线时，则要求锥壳或折边段的厚度不得小于相连接圆筒的厚度[21]。
1.3.2外压锥壳的加强设计对于外压锥壳是否需要加强，在GB150-2011[18]中列出如下表格。
表1-1 α≤60时在大端圆筒连接处的△值（引自GB150-2011表5-8） Pc/[σ]stφ 0 0.002 0.005 0.010 0.020 0.040 0.080△/() 0 5 7 10 15 21 29Pc/[σ]stφ 0.10 0.125 0.10 0.20 0.25 0.30 0.35△/() 33 37 40 47 52 57 60注：当Pc/[σ]stφ>0.35时，取△=60根据JB4732-1995[22]中规定，当半顶角大于Pc/[σ]stφ所对应的△时必须进行加强设计，小于时则不需要加强，对于中间值就用内插法进行判断。
通常，人们通过设置加强圈来提高压力容器的承受失稳的能力，但随着加强圈的设置位置的不同，对壳体稳定性能力的提高也不一样[17]。
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